n="justify">  Между ним» установлен развязывающий усилитель  на микросхеме DA1.1 с коэффициентом передачи около 1. Такое построение позволяет создать переключатель на 32 положения, используя всего 12 резисторов делителя. Состояние секций переключателя определяется пятиразрядным кодом, вырабатываемым цифровым узлом управления, собранным на микросхемах DD3 — DD9.

  

  Узел  управления содержит задающий генератор (на элементах DD 3,3, DD 3.4, DD 5.2), вырабатывающий сигнал с частотой около 4 Гц, и реверсивный счетчик (DD4.1, DD9), вырабатывающий пятиразрядный код управления.

  Элементы DD6.2, DD6.3, DD8.1, DD 8.2, DD5.3, DD3.5, DD3.6, DD7.1 — DD 7.3 обеспечивают реверсирование счетчика и ограничение счета снизу и сверху. Элементы DD6.1, DD 3.2, DD5.1, DD 5.2 необходимы, чтобы задающий генератор работал при нажатии любой из кнопок SB1 или SB2. Триггер DD4.2 устраняет дребезг их контактов. С помощью кнопок SB3 — SB6 делают предварительную установку счетчика DD9 и тем самым задают любой начальный уровень громкости. Элемент DD 3.1 совместно с резисторами Rl, R2 и конденсатором С1 формирует импульс установки счетчика в нулевое состояние.

  Особенностью  регулятора является то, что при  разомкнутых контактах кнопок SB1 и SB2 весь электронный переключатель находится в статическом положении и не вносит в усиливаемый аналоговый сигнал дополнительных помех. Это позволяет монтировать аналоговую и цифровую части регулятора на одной плате.

  Узел  управления общий для двух каналов. Стереобаланса добиваются изменением усиления выходного каскада в селекторе входных сигналов. Если сделать цифровое управление раздельным для левого и правого каналов, то баланс устанавливают раздельной регулировкой громкости.

  Регулятор смонтирован на унифицированной  монтажной плате с применением переходных панелей для микросхем серии К564. В устройстве использованы резисторы МЛТ-0,25 (с точностью 5% в делителе и 10% — остальные) и конденсаторы КМ-4, КМ-5, К53-1. В качестве кнопок SB1, SB2 можно применять переключатели без фиксации любого типа (например МП-3), вместо SB3 — SB6 — переключатели любого типа с фиксацией.

  Учитывая  сложность устройства, необходимо обратить внимание на правильность монтажа. Для проверки работоспособности регулятора необходим стабилизированный источник питания с напряжением 15 В и током не менее 30 мА. Напряжение 7,5 В берется с селектора входных сигналов. Налаживание устройства состоит в попарном подборе резисторов делителя R3 — R10 и R13 — R16. 
 
 
 

 

ГЛАВА 6 РЕГУЛЯТОР ТЕМБРА 

  Регулятор тембра является, как правило, обязательным узлом современного высококачественного устройства звуковоспроизведения. Основное его назначение — обеспечить такое регулирование АЧХ усилительного устройства, чтобы компенсировать частотные искажения, вызванные несовершенством акустических систем, или сформировать АЧХ под конкретную фонограмму с учетом акустических свойств помещения и дефектов записи фонограммы и тем самым восстановить естественный тембр звучания. Регулировка тембра звучания основана на изменении АЧХ усилителя в определенной области частот. Коррекция АЧХ усилителя 34 достигается в основном с помощью цепей, содержащих конденсаторы и переменные резисторы и влияющих на АЧХ на краях рабочего диапазона частот.

  В последнее время для регулировки  АЧХ усилителя все чаще используют многополосные регуляторы тембра —  эквалайзеры с LCR-элементами, которые позволяют изменить АЧХ на нескольких участках частотного диапазона. Точность коррекции АЧХ усилителя обычно повышается при увеличении числа частотных полос, в которых происходит раздельная коррекция.

  Для повышения плавности и глубины  регулирования тембра , все чаще используют активные элементы — транзисторы и ОУ, а также включают регулирующие элементы в цепь ООС. В отличие от пассивных регуляторов (имеющих только цепи формирования АЧХ и согласующие каскады) активные регуляторы обеспечивают большее отношение сигнал — шум и больший диапазон регулировки тембров примерно при том же количестве элементов.

    

     Регулятор тембра на ОУ К153УД2 имеет следующие основные технические характеристики: 

  

  

  Такой активный регулятор тембра с RC мостом в цепи ООС (рис. 8), несмотря на простоту, обеспечивает достаточную глубину изменения АЧХ усилителя в области низших и высших частот. Пределы регулировки АЧХ на частотах 50 Гц и 15 кГц составляют около ±16 дБ. Наличие ОУ DA1 позволяет получить коэффициент передачи напряжения регулятора больше единицы.

  В положении максимального подъема АЧХ в области низших и высших частот (резисторы R5 и R3 в крайнем левом по схеме положении) АЧХ на частотая 350 Гц и 1,5 кГц имеет подъем на 3 дБ. Для обеспечения приведенных характеристик внутреннее сопротивление источника входного сигнала должно быть не более 1 кОм.

  

Рис. 8  Принципиальная схема регулятора тембра на ОУ 153УД2 

  Регулятор смонтирован на унифицированной  монтажной плате методом объемного монтажа. Резисторы R3, R5 могут быть любого типа с линейной зависимостью (типа А), остальные — МЛТ-0,25, конденсаторы — КМб. Кроме микросхемы К153УД2 можно использовать К153УД1, К140УД7, К140УД8 и другие Q соответствующими цепями коррекции.

  Для питания темброблока можно использовать любой стабилизированный Двухполярный источник напряжения ±15 В, обеспечивающий ток в нагрузке не менее 20 мА. Перед настройкой проверяют правильность монтажа схемы. Затем подбором конденсаторов С5 и С6 устраняют возможное самовозбуждение узла при крайних положениях регуляторов тембра. 
 
 
 
 
 
 
 

 

ГЛАВА 7 УСИЛИТЕЛЬ  МОЩНОСТИ 

    Еще один пример построения усилителя с высоким питающим напряжением показан на рис.9. Его коэффициент усиления — 10, амплитуда выходного напряжения — 29,5 В, максимальная выходная мощность — 30 Вт при сопротивлении нагрузки 4 Ом, коэффициент гармоник — 0,4 %, полоса пропускания по мощности — 30 кГц. Величину напряжения питания ОУ задают делители R1-R2 и R5-R6. Частотную коррекцию усилителя осуществляют конденсаторы Cl, C2. Высокая линейность усилителя гарантируется при равенстве сопротивлений резисторов R7 и R8 и подборе транзисторов VT3, VT4 с. близкими параметрами (параметры транзисторов VT1, VT2 на величину нелинейных искажений существенного влияния не оказывают). Недостаток усилителя — зависимость напряжения питания ОУ от стабильности общего питающего напряжения. Поэтому, если используется нестабилизированный источник, резисторы R2, R5 лучше заменить стабилитронами.

    В усилителе использован принцип  температурной стабилизации тока покоя выходных транзисторов при помощи обратной связи по току. Элементы R6, R10, R12—R15, С2—С4 предотвращают самовозбуждение.

    

     Усилители на ОУ, содержащие выходные каскады усиления по напряжению, имеют одну примечательную особенность. Известно, что скорость нарастания выходного напряжения прямопропорциональна его амплитуде, а поскольку последняя в К раз (К — коэффициент усиления выходного каскада) больше амплитуды напряжения на выходе ОУ, то и скорость его нарастания в К раз превышает скорость нарастания напряжения па выходе ОУ. Казалось бы, что повышения скорости нарастания выходного напряжения можно достигнуть, увеличивая коэффициент усиления каскада, однако делать это можно только до вполне определенной величины, пока сохраняется устойчивость усилителя.

     Рис. 9

    По  заданию требуется рассчитать резистивные  цепи усилителя, задающие режим работы и смещение на транзисторах для питающего однополярного напряжения 70В.  

    

    

    Преобразуем схему, используя следующие методы.

    - Сопротивления R2, R5 на рис. 9, присоединенные к общему выводу, соединим вместе R6,R7 рис. 10

    - Добавим блокирующую емкость  к резистору R12

    - Добавим и рассчитаем разделительные  емкости на входе и выходе  усилителя.

    - Вывод схемы, который при двухполярном  питании подключался к отрицательному  выводу источника питания, подадим  на отрицательный вывод однополярного  источника питания.

    - Поднимем вдвое, по сравнению с двухполярным питанием, напряжение источника.

    - Добавим делитель напряжения  и подключим к нему вывод  3 ОУ. 

    

                                        Рис. 10 

    Рассчитаем  ток делителя R5-R6-R7-R8 

      

    После изменения питающего напряжения до значения 70В, ток делителя должен оставаться неизменным, поэтому пересчитаем сопротивления делителя.

      примем по ГОСТ 33 кОм.

    

    Сопротивление каждого из резисторов будет равно  R_д/4=7кОм. Примем R2 = R3 = R5 = R6 = 6,8 кОм по ГОСТ. 

    Разделительные емкости рассчитаем по формуле:

      примем по ГОСТ 4,7 мкФ

      примем по ГОСТ 1000 мкФ

    Примем  С4=10 мкФ 

Ток делителя примем 10мА. Рассчитаем делитель напряжения R1,R2  

, следовательно, R1=R2=7кОм/2=3,5 кОм. Примем по ГОСТ R1=R2=3,3 кОм. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ГЛАВА 8 ИНДИКАТОР ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ

 
     

     

     Контроль  уровня сигналов звукового тракта имеет  важное значение для получения высококачественного  воспроизведения. Большое внимание этому уделяют, например, в магнитной звукозаписи, где сигнал должен иметь оптимальное значение. Если он будет больше, резко возрастают нелинейные искажения, если меньше - ухудшается отношение сигнал-шум. Необходимость контроля уровня выходных сигналов высококачественных усилителей также не вызывает сомнений, поскольку это значительно облегчает балансировку каналов и предотвращает перегрузку усилителей и акустических систем (а значит, и возрастание нелинейных искажений и возможный выход из строя динамических головок).

     Основными параметрами измерителей уровня являются время интеграции и время  обратного хода. Время интеграции определяет, насколько правильно  отображает измеритель реальный уровень сигнала в данный момент. Чем меньше время интеграции, тем лучше реагирует измеритель на мгновенные изменения уровня сигнала. Время обратного хода, наоборот, выбирают достаточно большим в пределах 1...3 с, что позволяет отслеживать за изменениями среднего уровня сигнала и исключает утомляемость от мелькания отображающих элементов (стрелки измерителя или светодиодов).

     В бытовой аппаратуре для контроля уровня широкое распространение  получили измерители уровня средних  значений (как говорит само название, они измеряют среднее значение сигнала). За рубежом аналогичные измерители называются волюметрами. Основным недостатком таких измерителей является большое время интеграции (около 200 мс), что не позволяет регистрировать кратковременные изменения уровня сигнала.